¿Es mejor tener una capa superior de cobre pobre o no tener cobre?

Para algunas tablas pequeñas de 2 capas que estoy haciendo, estoy usando la capa superior para partes y señales y un vertido de tierra en la capa inferior con trazas nulas o muy cortas, según los comentarios y las respuestas a mi pregunta anterior

Dado que la capa superior se corta demasiado con muchas islas, lo que la hace prácticamente inútil y también estoy tratando de minimizar el circuito actual entre los circuitos integrados y las tapas de desacoplamiento (si dejo la capa superior, se conectará a las tapas) y los pines de tierra por separado y no en un solo punto), así que decidí no usar un vertido de cobre en la capa superior por las razones mencionadas.

El problema con este enfoque es el lado de fabricación, si entiendo correctamente, el material FR4 podría envolverse si el cobre en ambos lados de la PCB es desigual (aunque no entiendo por qué eso no sucede con una placa de 4 capas típica apilar sig-gnd-vcc-sig), así que estoy de vuelta donde empecé

He estado volviendo a esto mucho investigando mucho pero todavía no puedo encontrar una respuesta concluyente y no puedo decidir qué hacer.

Este es un tablero de ejemplo, el de la derecha sin vertido de cobre superior. Actualización: según sus comentarios, revisé el tablero para evitar abrir el camino lo más posible, pero aún no puedo decidir sobre la capa superior.

En general, diría que mantenga el vertido del lado superior; ciertamente no hace daño, y tiene algunos beneficios secundarios, como menos grabado necesario y menos estrés térmico en el tablero durante el reflujo.

Aún debe prestar atención a los bucles actuales y colocar las vías adecuadamente, no solo dispersarlas al azar. Dado que el FT232R es el único chip activo en la placa, concéntrese en sus salidas. Hay dos LED que funcionan con V _USB y algunas salidas asociadas con el puerto serie que funcionan con V _CC . ¿Dónde fluyen las corrientes cuando alguna de estas salidas cambia de estado? Intenta mantener los caminos lo más cortos y directos posible.

Tenga en cuenta, en particular, la ruta de tierra para el conector USB en su ejemplo sin vertido. Tiene que bajar, cruzar debajo del chip, luego subir a la derecha antes de llegar a los pines de tierra en la parte superior del chip. El vertido del lado superior acorta esto considerablemente. En cualquier caso, sería útil si ajustara las vías cerca del pin 1 del chip para que el vertido del fondo sea continuo allí.

Un punto lateral sobre su diseño: trate de evitar que tres grabados se junten en un ángulo agudo, como lo tiene en su traza Vcc. Haga que sea una conexión en T en ángulo recto.

En este caso, el cobre no parece mejor que un pobre vertido de cobre. Con I2C no estás realmente en alta frecuencia, pero las puertas podrían estar cambiando a ~ 350ps, lo que aún podría causar fem, timbre, etc.

Como sugiere Andy Aka, (y esta respuesta solo pretende ser un complemento de la suya), mantener un mejor plano de tierra en la parte inferior es más importante aquí y es mejor tratar de evitar que se rompa. Observe que TXD está causando una división en el cobre inferior y crea una "bahía" y se desconecta alrededor de la parte inferior izquierda. Si viajas al plano gnd, corre tan poco como sea posible.

Si vierte cobre, asegúrese de quitar cualquier cosa que parezca una península / bahía, una tira larga que cuelga, etc. o coloque una vía hacia el gnd en la punta y cóselos.

Todo ese cobre en forma de L que se vierte alrededor de los pines superiores del CI me parece una antena (disco: NO soy un experto en RF) y tenga en cuenta que la radiación de fem se ve afectada por el área del rectángulo que forma el cobre en forma de L. En algunas frecuencias (o armónicos) esa cosa podría iluminarse bien.

En cuanto a las propiedades de desacoplamiento del plano de potencia del cobre, necesitará al menos 1 pulgada cuadrada de cobre a menos de 10 mil de prepeg (espacio de capa gnd-vcc) para que todo funcione. Así que no te preocupes por eso aquí.

Cita: Dicen que hay dos tipos de ingenieros:

"Los que fabrican antenas intencionalmente y los que las fabrican sin querer".

En primer lugar, hay al menos tres pistas que veo que no necesitan enrutarse a una capa diferente; es bastante vital que minimice las roturas en el vertido inferior, incluso si eso significa agregar dos pulgadas (300 pico segundos) a una pista en la parte superior capa. Desarrollas un ojo para estas cosas:

• TXD a pin1 puede estar todo en la parte superior
• X1 pin1 (?) A U2 (?) Pueden estar todos arriba
• U1 pin 16 a X1 todos pueden estar en la parte superior
• Los pines 22 y 23 necesitan el desplazamiento de las vías para que la inundación del fondo se conecte a través de sí, sé que es complicado, pero debe hacerse.
• R2 tiene una pista azul vagando en algún lugar que parece superfluo.
• DTR al pin 2 puede estar en la parte superior

Bien, he dicho estas cosas y una pista que se enruta exclusivamente en la parte superior puede hacer que otra sugerencia sea difícil de hacer, pero encontrará una mejor manera de minimizar las pistas en la parte inferior. ¡OBTENGA ese 0V mejor!

Personalmente, no me importa un vertido superior y tenderé a tratar los voltajes de suministro a los chips (para las cosas analógicas / digitales que hago) como pistas en la capa superior. Sin embargo, si veo una posibilidad cuando se realiza la mayor parte del enrutamiento, puedo hacer pequeños compromisos adicionales en la capa inferior si me puede dar una inundación decente con Vcc (u otro terreno) en la capa superior.

Terminaré mi enrutamiento, luego haré el enrutamiento Vcc y veré qué puedo hacer con un vertido superior (si corresponde).

sig-gnd-vcc-sig está "equilibrado" porque el sándwich es simétrico con respecto a la línea central del tablero; esto supone que la cantidad de cobre en las capas internas es aproximadamente la misma y que no hay mucho en el camino Cu cosas en un área de las capas externas PERO esto es "valores de producción de la vieja escuela" y no debería ser una gran preocupación. Obviamente, gnd-sig representa una gran cantidad de Cu en un lado en comparación con el otro, pero nuevamente es la atención de la vieja escuela la que está reemplazada por mejores estándares de producción modernos.